液滴冲击现象常见于能源、化工、航空航天等工业应用中,因其良好的传热和传质能力引起了众多学者的关注。实际过程中,液滴冲击更多体现为多液滴冲击,而非单液滴冲击。多液滴冲击区别于单液滴冲击的最主要特征在于相邻液滴间的相互作用或单个液滴产生的不同现象间的相互作用。由于缺乏对此类相互作用的知识,采用单液滴关联式预测实际过程中的热质传递能力时,往往产生较大偏差。本文采用高速摄像技术,对多液滴冲击固体表面及液膜过程中的流动问题进行了系统、深入的研究。首先,研究了同步与异步多液滴冲击固体表面的界面演变过程,讨论了液滴竖直间距、水平间距以及冲击速度对中间薄膜射流高度和组合液滴铺展因子的影响。结果表明,随着液滴竖直间距的增大,黏滞耗散增大,中间薄膜射流高度减小,铺展因子先减小后增大。液滴水平间距增大时,铺展因子增大而中间薄膜射流高度减小,但是随着冲击速度的增大,液滴水平间距的影响逐渐减弱。其次,研究了液滴-液膜相互作用的成波和运动过程,讨论了毛细波的波动直径、动态波长和传播速度,并给出了相应的预测方法。结果表明,韦伯数的增加对波的传播有一定的抑制作用,但韦伯数越大,这种影响越不明显。特别对于高黏流体,波的传播对韦伯数非常不敏感。基于运动不连续理论,建立了毛细波的波动直径和动态波长的预测方法。再次,研究了低速冲击液滴与固着液滴在平板上的相互作用过程,讨论了最大铺展因子、最小高度、不稳定持续时间、振荡周期、以及高度变化与韦伯数和偏心距离之间的关系。结果表明,随着偏心距离的增加,回缩侧的边缘厚度明显减小;组合液滴的高度比直径更能代表液体振荡特征,据此将相互作用分为四个阶段:冲击阶段、非稳态阻尼振荡阶段、稳态阻尼振荡阶段和平衡阶段。最后,研究了多液滴冲击液膜后的演变过程,重点讨论了液滴竖直间距、水平间距、冲击速度以及液膜厚度等参数对液冠高度、液冠底部直径以及中间薄膜射流高度的影响。结果表明,随着竖直间距的增大,中间薄膜射流高度减小,液冠高度呈现出先减小后增大趋势。液冠底部直径随液滴竖直间距增大而减小,随水平间距增大无明显变化。随着液滴水平间距增大,中间薄膜射流高度减小,液冠高度先增大后减小。冲击速度的增大对上述特征参数的变化均具有正面作用。随着液膜厚度的增大,液冠高度出现先增大后减小的趋势,液冠底部直径无明显变化,中间薄膜射流高度逐渐增大。